具有特殊能力的一群变种人组成了一个维护世界的小组——X战警小队。成员包括能吸收对方记忆的淘气、双眼能放致命射线的独眼狼、能随意控制气候的暴风女（哈莉•贝瑞 Halle Berry 饰）、具有隔空取物和瞬间移动移动能力的琴葛蕾（法米克•詹森 Famke Janssen 饰）。不久，钢狼（休•杰克曼 Hugh Jackman 饰）也出现了。不过钢狼脾气暴躁、独来独往，X战警小队想极力拉拢钢狼加入队伍，无奈孤傲的钢狼一时也没有答应。邪恶轴心能控制磁力和地球引力的万磁王此时也在极力拉拢钢狼，X战警小队不仅要费尽心

位于加拿大的深山老林，背负着永生之苦的“金刚狼”罗根（休·杰克曼 Hugh Jackman 饰）隐居于此。在一次与猎人的冲突中，他得到东瀛女子雪生（福岛莉拉 饰）的帮助。雪生是罗根二战期间的旧相识矢志田派来的下属，似乎不久于人世的老友渴望死去之间再见罗根一面。跨越重洋的罗根终于见到在虚弱的矢志田，对方希望他能够保护自己的孙女真理子（冈本多绪 饰）。随着老人谢世，葬礼上突然战火点燃。罗根在雪生的帮助下拼死救出真理子，而矢志田的儿子信玄（真田广之 饰）似乎另有所图。逃亡途中，罗根意外发现他丧失了自愈的能力，金

年轻人内森拥有一个看上去颇为完美的家庭，从小他生活在一个幸福的环境当中，不过自懂事起，内森总觉得自己过着形同虚设的生活，直到有一天他无意在失踪人口的网页里看到有人在寻找自己，盯着显示器里自己幼年的照片，内森才 明白自己朝夕相处的“双亲”，竟然另有特殊身份，内森这才明白原来20多年来，自己一直活在一个精心编织的谎言当中。 内森准备查明真相，他清楚自己所谓的“父母”根本信不过，于是他只能将这一切告诉邻居凯伦。正当内森和凯伦想搞清楚这是怎么一回事时，却意外的遭遇了职业杀手的追杀，他的“父母”在自己的眼前被害，警